A123公司的纳米级磷酸铁锂锂离子蓄电池的开发

A123公司的纳米级磷酸铁锂锂离子蓄电池的开发

美国A123系统公司是全球著名的生产纳米级磷酸铁锂锂离子蓄电池的生产企业。其总部在美国马萨诸塞州的Watertown市。目前在中国台湾、韩国、中国大陆设有专属制造工厂。

美国A123系统公司是全球著名的生产纳米级磷酸铁锂锂离子蓄电池的生产

企业。其总部在美国马萨诸塞州的Watertown市。主要材料研究单位在美国密执安州的Ann Arbor市。系统组装和系统设计单位在马萨诸塞州的Hopkinton市，目前在中国台湾、韩国、中国大陆具有总面积9300m2的专属制造工厂， 2007年扩大到2.3万m2。2006年， A123公司在常州生产基地动工，生产圆筒形纳米级磷酸铁锂锂离子单体电池。目前全球员工数超过2000人。

A123公司于2010年9月13日在美国密歇根州Livonia举行了新工厂开业仪式， 2011年计划投资5亿美元，其中2.49亿美元由美国能源部资助，部分资

金是来自美国振兴和再投资法案的拨款。新工厂占地3.28万m2，将成为北美地区最大的锂离子蓄电池生产地，主要生产方形纳米级磷酸铁锂锂离子单体电池、蓄电池模块和蓄电池包。

纳米级硝酸铁锂锂离子蓄电池的性能

美国A123系统公司生产的均匀纳米级磷酸铁锂正极材料超细颗粒< 0.1µm。一般磷酸铁锂正极材料颗粒为5µm(见图1)。因颗粒小，增加了总表面面积而大幅提升蓄电池高效电功率，而且稳定性和循环寿命未受影响。A123的纳米级磷

酸铁锂锂正极材料通过高价金属离子掺杂的专利技术提高了材料的导电性。通过对铝箔表面耐腐蚀和碳包裹处理，大大提高了蓄电池的大电流放电能力。蓄电池单体电池负极为石墨，极大地提高了蓄电池倍率性能和使用寿命。纳米级磷酸铁锤锂离子蓄电池单体电池容量20Ah，重量0.48kg，功率密度大于2000W/kg。方形单体电池的能量密度可达140Wh/kg。圆筒形单体电池的能量密度可达

120Wh/kg。单体电池循环寿命超过5000次。方形单体电池结构见图2，图3为

A123方形磷酸铁锂锂离子蓄电池模块。图4为23℃、1C/2C放电深度(DOD)80%、电池单体电池容量达到80%时，循环寿命大于5000次。

A123公司生产的蓄电池为整车企业配套情况

A123系统公司目前为Fisker公司Karma插电式混合动力汽车提供系统。该车预计2011年初上市；与伊顿合作，为混合动力货车提供蓄电池系统，该车用于铺设电线；与纳威斯达(Navistar)合作，为其邮政快递车提供蓄电池系统；与麦格纳合作，为沃尔沃配套蓄电池；为BMW混合动力汽车提供锂离子蓄电池作配套动力；与BAE系统合作，为其混合动力大客车提供蓄电池系统，目前全球己有1800~2000辆混合动力大客车在路上行驶，其中纽约有800~1000辆混合动力大客车。

由于A123系统公司在2010年9月13日新工厂开业，因此美国通用沃蓝达(Volt)增程式电动车的蓄电池由韩国LG化学公司提供。但美国通用汽车公司与A123系统公司发展和建立蓄电池供应商网络，以进行蓄电池开发。

A123系统公司在我国投资情况

A123系统公司在我国常州建立生产圆筒形纳米级磷酸铁锂锂离子蓄电池的单体电池。主要为BAE、AES、EDISON公司提供蓄电池单体电池。

2010年4月29日，由上汽集团公司与美国A123系统有限公司合资组建的上海捷新动力电池有限公司在上海市嘉定区新能源产业园区正式注册成立。真正签订合资协议是2009年12月，注册资本6460万元人民币，其中上汽占51%， A123占49%，总投资达2000万美元。合资公司将设计、拥有并使用自己的商标，研发、组装、集成和制造主要使用在混合动力汽车和纯电动汽车上的蓄电池模块和蓄电池管理系统。

上海捷新动力电池有限公司主要为荣威750中度混合动力轿车、荣威550插电式混合动力轿车，和上汽纯电动汽车配套纳米级磷酸铁徨徨离子蓄电池。上汽荣威750中度混合动力轿车现配套镍氢蓄电池，以后将用常州生产的圆筒形纳米级磷酸铁锂锂离子蓄电池单休电池，在捷新公司组装成蓄电池模块、蓄电油管理系统。荣威750混合动力轿车现由德尔福提供采用A123蓄电池组成的蓄电池包。荣威550插电式混合动力轿车将采用上海捷新公司生产的方形纳米级磷酸铁生里徨离子蓄电池管理系统，由于常州不生产方形蓄电池单体电池，因此需从美国A123公司进口，然后在上海捷新公司组装。上汽纯电动汽车也采用方形蓄电池。

A123蓄电池不受国际专利纠纷影响

磷酸铁锂正极材料是由美国德州大学(University of Texas)于1997年4月23日申请专利o 2006 年9月，德州大学控告B&D、NTT公司和A123系统公司未获得专利授权情况下制造和销售侵权商品，德州大学Goodenough教授申请锂离子蓄电池专利有2个专利族“可充电锂电池的正极材料”包括22项专利，主要涉及磷酸铁锂正极材料。而

A123系统公司于2003~2007年共申请了19项专利，主要是纳米级磷酸铁锂正极材料。但至今法院尚未开庭审理，而德州大学申请的专利将到期。A123系统公司拥有纳米级磷酸铁锂正极材料技术，与德州大学颗粒状磷酸铁锂正极材料不同，因此不会造成对德州大学专利的侵权。

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